家用環(huán)境中雜物繁多、場景復(fù)雜，拖鞋、線纜、地毯、家具邊角等各類目標(biāo)對感知精度和魯棒性提出了較高要求，單目視覺也面臨著深度信息缺失、光照干擾敏感、動(dòng)態(tài)場景適配難等技術(shù)挑戰(zhàn)。本文從單目視覺感知的核心原理出發(fā)，系統(tǒng)闡述掃地機(jī)器人環(huán)境感知與障礙物檢測的全流程實(shí)現(xiàn)方案，針對嵌入式平臺特性優(yōu)化算法邏輯，結(jié)合家用場景完善抗干擾與容錯(cuò)設(shè)計(jì)，為單目視覺技術(shù)在掃地機(jī)器人上的工程落地提供完整參考。

單目視覺方案的應(yīng)用優(yōu)勢

單目視覺感知依托二維圖像信息實(shí)現(xiàn)環(huán)境理解，在掃地機(jī)器人產(chǎn)品化過程中具備多重適配優(yōu)勢：硬件層面僅需單攝像頭與常規(guī)嵌入式處理器，無需額外搭配深度模塊或多目校準(zhǔn)組件，硬件成本與機(jī)身空間占用大幅降低；圖像數(shù)據(jù)包含豐富的紋理、顏色、輪廓信息，可實(shí)現(xiàn)障礙物分類、場景區(qū)分，解決傳統(tǒng)傳感器無法識別柔性障礙物、細(xì)小雜物的問題；同時(shí)，單目攝像頭安裝調(diào)試流程簡便，無復(fù)雜的外參標(biāo)定流程，便于量產(chǎn)規(guī)?；渴?，兼顧感知性能與產(chǎn)品性價(jià)比。

家用場景下的核心技術(shù)難點(diǎn)

單目視覺在掃地機(jī)器人實(shí)際應(yīng)用中，需克服環(huán)境與硬件帶來的多重挑戰(zhàn)，這也是感知算法設(shè)計(jì)需要重點(diǎn)突破的方向。其一，單目圖像缺乏天然深度信息，難以直接獲取障礙物距離、尺寸等三維參數(shù)，定位與測距精度受限；其二，家庭環(huán)境光照變化大、背景紋理復(fù)雜，易造成特征提取失效、目標(biāo)誤檢；其三，線纜、窗簾、地毯等柔性或低紋理目標(biāo)，視覺特征不明顯，檢測難度較高；其四，掃地機(jī)器人嵌入式平臺算力有限，無法支撐復(fù)雜視覺算法的實(shí)時(shí)運(yùn)行，需要兼顧算法精度與運(yùn)算效率。